科學(xué)交響曲樂章12-1:麥克斯韋的智慧與馬可尼的聰明 在無線電領(lǐng)域, 有一個史實示例, 可以說明科學(xué)與技術(shù)關(guān)系。 不少科學(xué)家認(rèn)為: 無線電領(lǐng)域所做的一切, 真正功勞應(yīng)歸于麥克斯韋[1]。 他于1865年, 對電場與磁場, 進(jìn)行了深入的理論計算。 在1873年, 他的一部專著出版, 其中再次列出了, 他的抽象的數(shù)學(xué)方程。 牛津大學(xué)的史密斯教授, 予以高度評價: 對于這部多卷的著作, 如果沒有認(rèn)識到, 它包含著一種新理論, 即充實了純粹數(shù)學(xué)方法, 成為暫新的理論。 任何數(shù)學(xué)家, 都無法讀懂這部著作。 在其后的15年間, 其他的科學(xué)發(fā)現(xiàn), 補充了麥克斯韋的理論。 最后在1887和1888年, 一項未解決的科學(xué)難題, 即無線電信號載頻電磁波的 接收、檢測與顯示的難題, 最終由柏林亥姆霍茲實驗室, 物理學(xué)家赫茲解決了。 無論是麥克斯韋, 還是赫茲的科學(xué)研究, 都沒有實際目標(biāo), 也都沒有想到, 他們的研究工作的效用。 然而他們的理論, 被一位聰明的技術(shù)人員, 馬可尼[2]緊緊抓住, 承接他們的電磁波理論, 發(fā)明了無線電報和電話, 實現(xiàn)了跨越大西洋的無線電通信。 馬可尼既是實際意義上 又是法律意義上無線電通信的發(fā)明家。 如今這項發(fā)明在許多領(lǐng)域, 得到極其廣泛的應(yīng)用。 例如,當(dāng)今人們都有手機, 隨時隨地的進(jìn)行通信, 這就很說明問題, 它在軍事、航天等方面的應(yīng)用, 不必再加以述及。 應(yīng)當(dāng)著重指出, 赫茲和麥克斯韋, 是發(fā)現(xiàn)理論, 而未想到實用的天才, 做出有益于人類的偉大發(fā)現(xiàn); 而馬可尼是幸運的, 在技術(shù)上做出了偉大發(fā)明; 他們都有資格在科學(xué)史上留名。 這樣的事例, 不勝枚舉: 先有空氣動力學(xué), 才有飛機在藍(lán)天飛行; 沒有解剖學(xué)理論, 就沒資格操刀給人動手術(shù); 圖論在指導(dǎo)通信 以及交通線路建設(shè)方面, 具有重要指導(dǎo)意義; 沒有三基色原理 及其編碼理論, 就不可能有彩色電視機; 眼前小巧的電腦; 體態(tài)龐然航天飛機; 都依賴于多種科學(xué)理論, 也是許多科學(xué)領(lǐng)域, 科學(xué)成果的結(jié)晶, 技術(shù)成果的應(yīng)用。 許多科學(xué)結(jié)論或理論, 是從基本定律的推導(dǎo)而來, 受到實驗室實驗及 自然界的觀察的檢驗, 得到數(shù)學(xué)和計算機建模的支持。 當(dāng)某些結(jié)論已經(jīng)過全面和深入的檢驗、 質(zhì)疑和檢查, 它們就獲得了 充分確立的理論地位, 這就是客觀事實。 [1] 麥克斯韋的主要貢獻(xiàn)是建立了麥克斯韋方程組,創(chuàng)立了經(jīng)典電動力學(xué),并且預(yù)言了電磁波的存在,提出了光的電磁說。麥克斯韋是電磁學(xué)理論的集大成者。他出生于電磁學(xué)理論奠基人法拉第提出電磁感應(yīng)定理的1831年,后來又與法拉第結(jié)成忘年之交,共同構(gòu)筑了電磁學(xué)理論的科學(xué)體系。物理學(xué)歷史上認(rèn)為牛頓的經(jīng)典力學(xué)打開了機械時代的大門,而麥克斯韋電磁學(xué)理論則為電氣時代奠定了基石。1931年,愛因斯坦在麥克斯韋百年誕辰的紀(jì)念會上,評價其建樹“是牛頓以來,物理學(xué)最深刻和最富有成果的工作。 |
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